本发明专利技术提供一种无水银的高压放电灯，其能够抑制透光性气密容器内白浊现象的产生，并且在确保适宜的电特性的同时具有高效率。该高压放电灯构成为：具有含铥（Ｔｍ）卤化物的第１卤化物，含有锌（ｚｎ）卤化物作为主要成分的第２卤化物，且实质上不含水银，其中相对于被填充的全部离子化介质的质量的铥（Ｔｍ）卤化物的填充质量比率ＷＴｍ（％）和锌（Ｚｎ）卤化物的填充质量比率ＷＺｎ（％）之和（ＷＴｍ＋ＷＺｎ）（％）满足数学式：５≤（ＷＴｍ＋ＷＺｎ）≤１００，锌（Ｚｎ）卤化物的填充质量比率ＷＺｎ（％）满足数学式：２．５≤ＷＺｎ≤１５，并且锌（Ｚｎ）卤化物的填充质量Ａ和铥（Ｔｍ）卤化物的填充质量Ｂ的比率Ａ／Ｂ满足数学式：０．０２５≤Ａ／Ｂ≤０．２３。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种实质上不含水银的高压放电灯及使用它的照明装置。
技术介绍
实质上不含水银的金属卤化物灯是已知的(参照专利文献1。)。在专利文献1所述的金属卤化物灯中未使用水银，而将相对来讲蒸气压较高、且与第1卤化物的金属相比不易在可见光区域发光的金属的卤化物作为第2卤化物，并使主要进行可见光区域发光的金属的卤化物与第1卤化物一同填充。另外，在专利文献1中，作为实施方式1已记载一种液晶投影仪用的金属卤化物灯，该金属卤化物灯中电极间间距为4mm，第1卤化物是将碘化镝(DyI3)1mg及碘化钕(NdI3)1mg分别充入稀有气体氩(Ar)500托，用150W的输入功率点亮。在该实施方式中，作为第2卤化物例如充入8mg碘化锌(ZnI3)时，灯的电压为73V，发光效率为681m/W，色温为9160K。而且，在专利文献1中，作为实施方式8已记载一种金属卤化物灯，该金属卤化物灯中电极间间距为30mm，第1卤化物是将溴化镝(DyBr3)、溴化钬(HoBr3)及溴化铥(TmBr3)各4mg分别充入稀有气体氩(Ar)100托、用2kW的输入功率点亮。在该实施方式中，作为第2卤化物例如充入30mg碘化锌(ZnI2)时，灯的电压为112V，发光效率为921m/w，色温为5340K、平均彩色再现指数Ra为73。再者已公知，在使用碘化锌(ZnI2)的无水银放电灯中，要将ZnI2的填充量限制在2～6μg/mm3(参照专利文献2。)。该放电灯中，作为主发光金属，填充5.0～5.7μg/mm3的碘化钠(NaI)和2.7～3.3μg/mm3的碘化钪(ScI3)。另一方面，还已知有下列报道通过将Na、Tl、In及Tm的卤化物的填充质量比率限制在规定范围内，填充水银作为发光效率、光色及寿命特性优良的缓冲气体，从而得到高压放电灯(例如参照专利文献3。)。专利文献1特开平11-238488号公报专利文献2特开2003-303571号公报专利文献3特开2004-349242号公报依据专利文献1所述的专利技术，在不使用环境负荷大的水银的情况下可以得到具有与以往的填充了水银的金属卤化物灯几乎同样的电特性及发光特性的金属卤化物灯。但是，更期待一种实质上不使用水银且具有以往以上的发光效率的金属卤化物灯的出现。可以使用钠作为高效率地产生白色系列发光的物质，但钠的D谱线波长为589nm，自能见度曲线的峰值波长555nm分离。因此，为了谋求进一步提高效率，需要使最冷部温度上升。但是，由于受构成发光管的气密容器的耐热性及钠的反应性等各种各样的限制，难以大幅度地提高发光效率。而且在未填充水银的金属卤化物灯(以下，为了方便说明称之为“无水银灯”。)的情况下，钠虽然有助于发光效率，但电极间的电位梯度因此成为灯电压降低的主要原因。放电介质含钠多时，由于灯电压变低，为了投入所希望的灯功率，需要使灯的电流增加。其结果出现了下列的问题增大电极轴径等，不仅电极及气密容器的设计困难，而且稳定器的设计也困难。但是，在专利文献1的情况下，虽然可以得到具有与现有的金属卤化物灯几乎同样的电特性及发光特性的金属卤化物灯，但其发光效率与装有水银的金属卤化物灯为同等程度。另外，依据专利文献2，虽然ZnI2在确保无水银灯中的适当的灯电压方面有效，但灯电压上升的同时伴随着发光效率的降低。因此，如果以维持实用的效率为优先的话，则ZnI2限定于上述范围，结果达到装有水银的放电灯的约一半的灯电压时就停止。因此，由于电极轴径扩大使得电极密封的气密性维持变得困难，或者点亮电路变大，电路设计的难度增大等等，由此产生高压放电灯的无水银化所引起的弊端。另一方面，在专利文献3的情况下，由于以使用水银作为缓冲气体为前提，故得不到在无水银灯中所述的那种良好的灯特性。
技术实现思路
依据本专利技术者的研究发现，只有在发光金属为铥(Tm)、并且灯电压形成介质是主要成分为锌卤化物的组合时，方可得到与装有水银的高压放电灯具有同等乃至更优良的发光特性的无水银的高压放电灯。即，尽管单独用铥(Tm)卤化物时，灯电压不会显著增大，但是按特定的比率添加锌(Zn)卤化物时，灯电压显著增大直至达到单独用锌(Zn)卤化物时得到的灯电压的2倍左右。另外，在单独用铥(Tm)卤化物时，在同样的发光管形状及管壁负荷的条件下，由于铥(Tm)卤化物没有充分蒸发，故发光效率低。但是，按特定的比率添加锌(Zn)卤化物时，发光效率急剧并且显著地提高。于是，本专利技术者进行了进一步的研究，结果发现了实用上非常有利的铥(Tm)卤化物和碘化锌(ZnI2)的组合范围，因为其显示与装有水银的高压放电灯同等乃至更优良的电特性及发光特性。另外，在面向实用化的开发过程中还发现，通过抑制透光性气密容器的白浊现象的产生，可以在确保适当的电特性的同时实现高效率。本专利技术的主要目的在于提供一种高电压放电灯及使用它的照明装置，该高电压放电灯利用在第1卤化物含有铥(Tm)卤化物、并且第2卤化物以锌(Zn)卤化物为主体的组合，因为可显示与装有水银的高压放电灯同等乃至更优的电特性及发光特性，所以在实用上是非常有利的。另外，本专利技术的次要目的在于提供一种进一步抑制透光性气密容器产生白浊现象的高压放电灯及使用它的照明装置。进而，本专利技术的其他目的还在于提供一种更容易制造的高压放电灯及使用它的照明装置。关于第1专利技术第1专利技术的高压放电灯的特征在于，具备有内部具有放电空间的透光性气密容器；封装在透光性气密容器中并面向放电空间的一对电极；填充在透光性气密容器内的离子化介质，其构成为含有第1卤化物、第2卤化物及稀有气体，且实质上不含有水银，其中第1卤化物是主要在可见光区域发光的金属的卤化物，并含有铥(Tm)卤化物，第2卤化物表现出形成灯电压的作用，同时含有锌(Zn)卤化物作为主要成分，相对于被填充的全部离子化介质的质量的铥(Tm)卤化物的填充质量比率WTm(％)和锌(Zn)卤化物的填充质量比率WZn(％)之和(WTm+WZn)(％)满足数学式5≤(WTm+WZn)≤100，锌(Zn)卤化物的填充质量比率WZn(％)满足数学式2.5≤WZn≤15，并且锌(Zn)卤化物的填充质量A和铥(Tm)卤化物的填充质量B的比率A/B满足数学式0.025≤A/B≤0.23。(关于第1卤化物)第1卤化物主要是在可见光区域发光的金属的卤化物，并含有铥(Tm)卤化物。铥(Tm)卤化物在与锌卤化物的组合中，以后述的规定范围的比例含有这两种物质。铥在能见度曲线的峰附近存在无数的辉线光谱，并且在短波长侧也适当地存在光谱，由于该发光的峰与能见度曲线的峰一致，故可以说在提高高压放电灯的发光效率方面是非常有效的发光金属。另外，铥卤化物特别是与后述的锌卤化物在规定范围共存的情况下，其自身具有电极间的电位梯度，从而具有显著地提高灯电压的作用。通过该作用，与单独用锌(Zn)卤化物填充时相比，可以得到最大为2倍左右的灯电压。因此，铥卤化物是适用于无水银灯的发光金属的卤化物。在第1专利技术中，为了达到本专利技术的目的，关于铥卤化物的填充质量比率与锌卤化物的填充质量比率的关系，将规定在后述的规定范围内。而且，第1卤化物容许含有铥(Tm)以外的发光金属的卤化物。作为铥以外的发光金属，例如有铊(Tl)、碱金属等，可以以进一步提高发光效率、改善色度及/或色温等为目的而填充本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压放电灯，其特征在于，其具备有：在内部具有放电空间的透光性气密容器；封装在透光性气密容器中并面向放电空间的一对电极；填充在透光性气密容器内的离子化介质，其构成为：含有第１卤化物、第２卤化物及稀有气体，且实质上不含水银，其中第１卤化物主要是在可见光区域发光的金属的卤化物，并包含铥（Ｔｍ）卤化物，第２卤化物表现出形成灯电压的作用，同时含有锌（Ｚｎ）卤化物作为主要成分，相对于被填充的全部离子化介质的质量的铥（Ｔｍ）卤化物的填充质量比率ＷＴｍ（％）和锌（Ｚｎ）卤化物的填充质量比率ＷＺｎ（％）之和（ＷＴｍ＋ＷＺｎ）（％）满足数学式：５≤（ＷＴｍ＋ＷＺｎ）≤１００，锌（Ｚｎ）卤化物的填充质量比率ＷＺｎ（％）满足数学式２．５≤ＷＺｎ≤１５，并且锌（Ｚｎ）卤化物的填充质量Ａ和铥（Ｔｍ）卤化物的填充质量Ｂ的比率Ａ／Ｂ满足数学式：０．０２５≤Ａ／Ｂ≤０．２３。
【技术特征摘要】
JP 2005-9-22 276883/2005;JP 2006-5-31 150886/20061.一种高压放电灯，其特征在于，其具备有在内部具有放电空间的透光性气密容器；封装在透光性气密容器中并面向放电空间的一对电极；填充在透光性气密容器内的离子化介质，其构成为含有第1卤化物、第2卤化物及稀有气体，且实质上不含水银，其中第1卤化物主要是在可见光区域发光的金属的卤化物，并包含铥(Tm)卤化物，第2卤化物表现出形成灯电压的作用，同时含有锌(Zn)卤化物作为主要成分，相对于被填充的全部离子化介质的质量的铥(Tm)卤化物的填充质量比率WTm(％)和锌(Zn)卤化物的填充质量比率WZn(％)之和(WTm+WZn)(％)满足数学式5≤(WTm+WZn)≤100，锌(Zn)卤化物的填充质量比率WZn(％)满足数学式2.5≤WZn≤15，并且锌(Zn)卤化物的填充质量A和铥(Tm)卤化物的填充质量B的比率A/B满足数学式0.025≤A/B≤0.23。2.一种高压放电灯，其特征在于，其具备有在内部具有放电空间的透光性气密容器；封装在透光性气密容器中并面向放电空间的一对电极；填充在透光性气密容器内的离子化介质，其构成为含有第1卤化物、第2卤化物及稀有气体，且实质上不含水银，其中第1卤化物主要是在可见光区域发光的金属的卤化物，并包含铥(Tm)卤化物，第2卤化物表现出形成灯电压的作用，同时含有锌(Zn)卤化物作为主要成分，相对于被填充的全部卤化物的质量的铥(Tm)卤化物的填充质量比率WTm(％)和锌(Zn)卤化物的填充质量比率WZn(％)之和(WTm+WZn)(％)满足数学式(WTm+WZn)＞33，并且锌...
【专利技术属性】
技术研发人员：柏木孝仁，石田正纯，松田干男，上村幸三，
申请(专利权)人：东芝照明技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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